Glossar  Energie Wissen

Biogas

Der Begriff Biogas wird häufig missverständlich benutzt, denn mit dem Präfix Bio ist nicht die ökologische Herkunft der verwendeten Biomasse gemeint, sondern der Herstellungsprozess. Es ist ein brennbares, energiereiches Gasgemisch, das durch die natürliche Zersetzung (Vergärung) von organischen Abfällen aber auch nachwachsenden Rohstoffen unter Luft- und Lichtabschluss entsteht.

Was genau ist Biogas?

Biogas ist eine der erneuerbaren Energien, die aktuell noch verhältnismäßig wenig Aufmerksamkeit erfährt. Zu Unrecht, denn das Potenzial ist groß: Es kann als Energieträger entweder direkt ins Stromnetz eingespeist oder sogar als umweltschonende Alternative zu fossilen Brennstoffen wie Erdgas als Kraftstoff verwendet werden.

Da die erforderliche Biomasse ohnehin als Reststoffe in der Landwirtschaft (in Form von Gülle, Pflanzenresten oder Abfällen aus tierischen Produkten) anfällt, ist eine ressourcenschonende Weiterverarbeitung in Biogasanlagen ein logischer und zudem nachhaltiger Schluss. 

Biomüll ist also nur ein Bestandteil von Biogas und dazu eher selten. Erfahren Sie hier mehr dazu, was mit Biomüll passiert. 

Wie ensteht Energie aus Biogas in Biogasanlagen?

Biogas entsteht durch den chemischen Prozess der Vergärung. Diesen machen sich Biogasanlagen zu Nutze: Biomasse, also organische Reststoffe wie Pflanzen, Abfälle oder Gülle) werden von Mikroorganismen in sogenannten Fermentern zersetzt. Dieser Prozess findet bei gleichzeitigem Sauerstoff- und Lichtentzug statt. Dabei entstehen Gase (u. a. Methan und Kohlendioxid) unter Freisetzung von Wärme. Dies wird nun für die Herstellung von Strom oder auch zur Wärmeversorgung aufbereitet.

Im letzten Schritt wird das Gas von Verunreinigungen befreit, um gleiche chemische Qualitäten wie Erdgas zu erhalten. Dieses Bioerdgas kann nun problemlos ins Erdgasnetz eingespeist werden. Auch die vergorene Biomasse ist keineswegs nur Abfallprodukt - sie wird als natürlicher Dünger in der Landwirtschaft weiterverwendet.

Die Zusammensetzung von Biogas

Die anteilige Zusammensetzung der chemischen Stoffe im Biogas kann recht unterschiedlich ausfallen. Dies hängt von mehreren Faktoren ab, beispielsweise der technischen Arbeitsweise der Biogasanlage selbst aber auch von der Substratzusammensetzung der Gärstoffe.

 

Generell sind die Hauptkomponenten Methan und Kohlendioxid, in Ergänzung mit Sauerstoff, Stickstoff, Ammoniak, Schwefelwasserstoff und Wasserstoff. Der Anteil von Methan spielt dabei eine bedeutende Schlüsselrolle. Je höher dieser ausfällt, desto energiereicher ist das Biogas. Einige Stoffe im Biogasgemisch sind lediglich Abfallprodukte, andere verhindern allerdings die direkte Nutzung des Biogases und machen eine Veredelung zu Bio-Erdgas erforderlich.

 

Biogasanlage

Dies betrifft insbesondere die Komponenten Schwefelwasserstoff und Ammoniak, die mithilfe chemischer Verfahren aus dem Gas gefiltert werden. Im Anschluss bleibt das veredelte Bio-Erdgas mit gleichen Eigenschaften wie Erdgas zurück und kann nun als Energieträger zur Erzeugung von Wärme oder Strom ins Energienetz eingespeist werden.

Biomasse

Die Vorteile von Biogas

Biogas ist klimaneutral und nutzt nachwachsende Rohstoffe 

Es lässt sich, anders als Erdgas, in Biogasanlagen umweltschonend gewinnen. Zudem erzeugen Biogasanlagen nur so viel CO2, wie die Pflanzen während ihres Wachstums zuvor aus der Luft gefiltert haben. Das macht die Erzeugung von Strom aus Bioabfall in Biogasanlagen nahezu klimaneutral – je nach Zusammensetzung und vorheriger Nutzung der organischen Abfälle.

Biogasanlagen sind nicht von örtlichen Gegebenheiten abhängig

Deshalb ist es egal, in welcher Region sie sich befinden, solange es Abfallprodukte aus landwirtschaftlichen Prozessen gibt, kann auch Biogas erzeugt werden. Dies hat bemerkenswerte Vorteile dadurch, dass es nicht an lokalen Ressourcenreichtum gekoppelt ist, sondern überall und jederzeit in Biogasanlagen hergestellt werden kann. Denn organische Abfälle – die Basis für Biogas – fallen bekanntlich überall an.

Besonders für Entwicklungsländer mit immer rapider steigendem Strombedarf, ausgelöst durch ihr rasantes Bevölkerungswachstum, ergeben sich hier große Chancen. Selbst für Regionen in Entwicklungsländern, die schlecht oder gar nicht ans Stromnetz angeschlossen sind, können kleine Biogasanlagen die Lösung sein um zumindest genug Strom für den täglichen Bedarf zu erzeugen.

Biogas kann Landwirten als zusätzliche Einnahmequelle dienen

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) aus dem Jahr 2000 macht es möglich: Landwirte können für die Herstellung von Biogas mit einer festen Einspeisevergütung rechnen oder ihr eigens produziertes Biogas direkt für den Eigenbedarf verwenden.

Ein weiterer Pluspunkt: Die Gärreste, welche am Ende in der Biogasanlage anfallen, lassen sich hervorragend als nährstoffreicher Dünger wiederverwenden.

CO2 wird bald besteuert, damit wir als Gesellschaft noch mehr gegen den Klimawandel tun können. Erfahren Sie hier mehr zur CO2-Steuer 2021.

Biogas leistet einen Beitrag zur Energieunabhängigkeit

Je mehr Biogasanlagen landesweit Biogas erzeugen, desto dezentraler und stabiler wird das Energienetz. Das leistet einen Beitrag zur Energieunabhängigkeit von Deutschland und schafft gleichzeitig Arbeitsplätze. Zudem werden lange Transportwege verkürzt, was wiederum den CO2-Ausstoß verringert.

Biogas ist witterungsunabhängig herstellbar

Im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energien wie Windkraft und Solarstrom ist der Herstellungsprozess von Biogas unabhängig von äußeren Witterungsbedingungen jederzeit möglich. Damit lässt sich eine gewisse Grundlast im Stromnetz bereitstellen und Netzschwankungen können in Grenzen gehalten werden. Folglich stellt Biogas eine sinnvolle Ergänzung von erneuerbaren Energieträgern dar.

Bioabfall

Welche Nachteile gibt es?

Das Problem der Flächennutzung von Energiepflanzen

In landwirtschaftlichen Biogasanlagen werden vorzüglich Energiepflanzen (Pflanzen mit besonders guten Gäreigenschaften) wie Mais vergoren, da sich aus ihnen verhältnismäßig mehr Biomethan und daraus Energie erzeugen lässt. Da die Anbauflächen für Energiepflanzen allerdings regulatorisch begrenzt sind, konkurriert ihr Anbau mit der Flächennutzung für die Nahrungsmittelproduktion und dem Schutz von Ökosystemen.

Der Interessenkonflikt für die Landwirte: Sie verdienen mehr Geld mit der Zucht von Energiepflanzen als Biomassematerial, als mit der eigenen Nahrungsmittelproduktion. Dumpingpreise, wie sie Lebensmittel aus dem Ausland haben, können sie nicht abrufen. Deshalb sind sie häufig auf die Zucht von Energiepflanzen angewiesen.

Klimabelastung durch lange Transportwege 

Der frühere Vorteil der Energiepflanzen, die bei ihrer Vergärung nur so viel CO2 in die Bilanz zurückführen, wie sie vorher gebunden haben, kann sich unter Umständen umkehren. Lassen sich nur verhältnismäßig wenige Gärpflanzen regional als Biomasse nutzen, steigt entweder der Anteil an Gärmaterial, welches eine schlechtere CO2-Bilanz als Energiepflanzen hat, oder Biomasse muss überregional zur Anlage transportiert werden.

Die Folgen liegen auf der Hand: Mehr Fahrtwege ziehen einen erhöhten CO2-Ausstoß der Transportfahrzeuge nach sich und negieren die positive CO2-Bilanz der Anlage unterm Strich.

Geruchsbelastung und Wartungsintensität

Wer häufiger auf dem Land unterwegs ist kennt das Thema: Immer wieder einmal steigt einem der unangenehme Geruch von Gülle und anderen landwirtschaftlichen Nebenprodukten in die Nase und verursacht Naserümpfen. Ähnlich ist es in der Nähe von Biogasanlagen: Vor allem die Gärgase Methan und Ammoniak sind sehr geruchsintensiv und deshalb nichts für jeden Anwohner.

Neben Biomethan und Ammoniak können auch Schwefelwasserstoff und andere giftige Gase im Fermenter der Anlage entstehen. Treten diese aus, stellt dies eine nicht zu unterschätzende Umweltbelastung und damit ein Risiko dar. Aus diesem Grund müssen Biogasanlagen regelmäßig gewartet werden und Emissionsmessungen durchlaufen.

Naturgas von Vattenfall

Sie interessieren sich für klimaneutrales Gas? Vattenfall verzichtet auf die Nutzung von Biogas, da dieses oft nur als ein Erdgas-Biogas-Gemisch angeboten wird und somit die CO2-Neutralität nicht gewährleistet ist. Stattdessen bieten wir Ihnen unseren Natur Gas Tarif. Unser Naturgas ist Erdgas, dessen CO2-Ausstoß durch Förderung und Nutzung durch Klimaprojekte im Nachhinein kompensiert wird. Dadurch ist es zu 100 Prozent klimaneutral.

Zum Naturgas-Tarif

Weitere Glossar-Themen, die Sie interessieren könnten

Naturstrom 

Als Naturstrom wird Strom bezeichnet, der mindestens zur Hälfte aus ...

Weiter lesen

Fossile Brennstoffe

Kohle, Erdöl und Erdgas sind fossile Brennstoffe, die durch Abbauprozesse ...

Weiter lesen

EEG

Das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) wurde beschlossen, um ...

Weiter lesen

Themen der Infowelt-Energie, die Sie interessieren könnten

Strom-Ratgeber

Tipps zu Strom, Stromsparen und Ökostrom.

Mehr erfahren

Gas-Ratgeber

Richtig Heizen, Gas sparen und mehr: So geht's.

Mehr erfahren

Energieeffizienz

Von Dämmen, smarter Energiesteuerung und mehr.

Mehr erfahren

Fotos: Karin Jähne / Adobe Stock, Anneke Bieger / Adobe Stock, Ingo Bartussek / Adobe Stock